Екатерина Латышева родилась в городе Волжский Волгоградской области. В 2008 году окончила Волгоградский институт искусств имени П. А. Серебрякова по специальности «академическое пение» (класс Н. Семёновой). Во время учёбы стала лауреатом Российского исполнительского cмотра-конкурса в Астрахани и Всероссийского конкурса молодых музыкантов имени Д. Б. Кабалевского в Самаре. В 2015 году была отмечена дипломом II Международного конкурса молодых оперных певцов «Опера без границ» в Краснодаре.
С 2008 года – солистка Академии молодых оперных певцов Мариинского театра. Принимала участие в мастер-классах Елены Образцовой, Ларисы Гергиевой и Грайра Ханеданьяна. В её репертуаре партии Панночки («Майская ночь» Римского-Корсакова), Росы и Дрёмы («Гензель и Гретель» Хумпердинка), Матери («Ёлка» Ребикова), Светленькой и Первой крестьянки («Шпонька и его тётушка» А. Беспаловой), Вари («Идиот» Вайнберга), Наташи и Анюты («Не только любовь» Щедрина), Герцогини де Кракенторп («Дочь полка» Доницетти), Розенны («Король города Ис» Лало). В сезоне 2016—2017 вместе с другими солистами Академии Екатерина Латышева приняла участие в постановке оперы «Чародейка» Чайковского на сцене театра Сан-Карло в Неаполе (режиссёр – Дэвид Паунтни), исполнив главную партию Настасьи.